CN105379923A - 一种雪莲果脯的漂烫护色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品加工领域，具体提供一种雪莲果脯的漂烫护色方法，精选雪莲果、去皮、清洗、预护色、漂烫、切分、护色硬化、漂洗后，获得色泽自然、质构理想的雪莲果片，供进一步加工果脯使用。果蔬贮存加工过程中，褐变是普遍存在的难题，往往引起产品品质下降，货架期缩短。本发明以新鲜雪莲果为原料，运用响应面法优化抑制雪莲果酶促褐变的漂烫护色工艺参数，能为雪莲果进一步抑制加工褐变，提高产品的商业价值提供参考依据。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，具体提供一种雪莲果脯的漂烫护色方法。
背景技术
雪莲果又称雪莲薯、菊薯、亚龙果、亚贡等，植物学分类上属菊科向日葵属双子叶多年生草本植物。原产南美洲安第斯山一带，已有500年历史，是当地印第安人的一种传统根茎食品，当地人称其为“亚贡”(神果之意)。之所以称其为“神果”,一是雪莲果生性娇贵,对外界刺激极为敏感，在整个生长过程中不能施化肥、农药和生长激素；二是其特殊的药用保健功能，可清肝解毒，清理肠胃，排毒通便，养颜美容，并有降血糖，降血脂，抑菌，促进铁钙吸收等药理作用，是世界无公害纯天然第三代新型高档水果。
果实为块根,果皮灰白色,形状如甘薯,但比红薯脆甜。雪莲果切根有后熟过程,待果肉转成橙黄色,糖分含量才高,单株产量一般2-10kg,早春栽种产量较高。雪莲果全身是宝,根叶可作饲料,花、叶可制成茶叶,果实具有降压降脂功效,具有很高的营养价值。随着对雪莲果研究的深入,发现雪莲果是一种极具市场潜力的植物,不仅可以应用于食品行业,在医药行业的也有着广阔的前景。雪莲果中可溶性固形物含量7%-10%,水分含量83%-95%被称为地下水果。脂质量低，富含活性成分低聚果糖（FOS），又有“低聚果糖之王”之称，还含有菊粉、酚酸、类黄酮、色氨酸等。人体胃肠道内缺乏水解这种低聚糖的酶系统，因此它不易被胃肠消化吸收而直接进入大肠，优先为双歧杆菌所利用，FOS是双歧杆菌的增殖因子，通过肠道发酵功能，产生大量的短链脂肪酸（乳酸和醋酸），刺激肠道蠕动、抑制肠内沙门氏菌和腐败菌的生长，起到调节肠道微生物区系组成的作用，具有显著的益生元特性。
雪莲果的食用部分为块根，果肉口感却如水梨，汁多晶莹剔透，甘甜爽脆，口感无渣。雪莲果含有人体必需的氨基酸及丰富的矿物质，还含有极高的钙、镁、铁、锌、钾、硒等微量元素，并且雪莲果的果寡糖含量是所有植物中最高。由于果寡糖不能被人体充分吸收，因此属低热量食品，很适合糖尿病人及减肥者食用。雪莲果是当今美丽健康新潮果品。但雪莲果被切开和去皮后，极易褐变，令人食欲大减，影响产品货架期。大多果蔬具有很强的季节性，为了保证果蔬较长的供应期，各种各样的保鲜及加工方法应运而生。近年来，随着国内生活水平的不断提高及生鲜连锁超市的快速发展，鲜切果蔬已成为市场的消费热点。如何进一步保持果蔬产品的品质、延长其货架期，一直是国内外果蔬采后研究的热门课题。
果蔬贮存加工过程中，褐变是普遍存在的难题，往往引起产品品质下降，货架期缩短。褐变可分为非酶褐变和酶促褐变：非酶褐变是指不需经酶催化而产生的褐变，包括美拉德反应、焦糖化作用及抗坏血酸氧化等，而酶促褐变是组织中的酚类物质在酶的作用下氧化成醌类，经聚合而造成褐变。果蔬的褐变主要以酶促褐变为主。由酶促褐变的形成条件可知对其抑制可从减少酚类物质含量、控制酚酶活性、降低氧浓度三方面考虑，生产上只要控制其中一个条件或抑制酶促反应的进行，就可以抑制酶促褐变。但在控制酶促褐变的实践中，除去底物的途径可能性极小，现实的方法主要从原料(品种、成熟度)的选择、酶活性和酶促反应的控制和氧气的控制等方面入手。柠檬酸对多酚氧化酶活性具有抑制作用，因此可用柠檬酸改良雪莲果的褐变。以新鲜雪莲果为原料，运用响应面法优化抑制雪莲果酶促褐变的漂烫护色工艺参数，为雪莲果进一步抑制加工褐变、提高产品的商业价值提供参考依据。
发明内容
目前果蔬贮存加工过程中，褐变是普遍存在的难题，往往引起产品品质下降，货架期缩短，本发明为解决以上问题，提供一种雪莲果脯的漂烫护色方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种雪莲果脯的漂烫护色方法，所述方法包括如下步骤：
（1）原料的挑选：选九成熟的雪莲果，果实饱满，无畸形，无虫害，无霉变，表面无裂口，水分充足，含糖量高，果肉为黄色，大小均匀的新鲜雪莲果；
（2）去皮：用不锈钢刀人工去皮后再用清水冲洗，并浸泡在水中，以免与空气接触发生褐变；
（3）预护色：将洗净、去皮后的雪莲果立即放入1.5wt%的盐水中浸泡5min后在沸水中浸漂10-30s，进行预护色处理；
（4）漂烫：将预护色后果片放入82℃、0.53wt.%柠檬酸溶液中漂烫10min，灭酶杀菌，热烫后立即浸于冷水中急速冷却；
（5）切块：切成大小均一的果块；
（6）护色硬化：将烫漂好的果片放入1.0wt%食盐、0.05wt%柠檬酸、0.1wt%氯化钙组成的护色硬化液中常温浸泡3～4h；
（7）漂洗：将护色后的雪莲果放入清水中漂洗3min，沥干备用。
本发明的优点在于：以新鲜雪莲果为原料，运用响应面法优化雪莲果酶促褐变褐变的工艺参数，并达到优化雪莲果脯品质的目的。提高雪莲果脯产品的商业价值，提供参考依据。
附图说明
图1柠檬酸浓度对雪莲果脯品质的影响。
图2苹果酸浓度对雪莲果脯品质的影响。
图3酒石酸浓度对雪莲果脯品质的影响。
图4漂烫时间对雪莲果脯品质的影响。
图5漂烫温度对雪莲果脯品质的影响。
图6Y 1 =f（X 1,X 2）的响应面和等高线。
图7Y 1=f（X 1,X 3）的响应面和等高线。
图8Y 1=f（X 2,X 3）的响应面和等高线。
具体实施方式
1材料与方法
1.1实验仪器与材料
1.1.1仪器与设备
JA-5103N型高精度电子天平（上海民桥精密科学仪器有限公司）；GZX-9246MBE型数显热鼓风干燥箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）；SB-3200YDTD型超声波清洗器（宁波新芝生物科技股份有限公司）；DZQ400-2D型单室真空包装机（东莞灿烽食品机械有限公司）；DZF-6050型真空干燥箱（郑州南北仪器设备有限公司）。
1.1.2实验材料
原料与试剂：雪莲果、淀粉糖浆、蔗糖、食盐均为市售；苹果酸、酒石酸、柠檬酸、氯化钙为分析纯。
1.2生产工艺
1.2.1工艺流程
精选雪莲果→去皮→清洗→预护色→漂烫→切分→护色硬化→漂洗→糖煮、浸泡→沥糖→干燥→紫外线杀菌→真空包装→成品
1.2.2操作要点
1.2.2.1原料的挑选：选九成熟的雪莲果，果实饱满，无畸形，无虫害，无霉变，表面无裂口，水分充足，含糖量高，果肉为黄色，大小均匀的新鲜雪莲果。
1.2.2.2去皮：用不锈钢刀人工去皮后再用清水冲洗，并浸泡在水中，以免与空气接触发生褐变。
1.2.2.3预护色：将洗净、去皮后的雪莲果立即放入1.5%的盐水中浸泡5min后在沸水中漂烫10-30s，进行预护色处理。
1.2.2.4漂烫：将鲜切果片放入预设浓度预设温度的不同溶液中热烫相应的时间，灭酶杀菌，热烫后立即浸于冷水中急速冷却。
1.2.2.5切块：切成大小均一的果块。
1.2.2.6护色硬化：将烫漂好的果片放入1.0%食盐、0.05%柠檬酸、0.1%氯化钙组成的护色硬化液中常温浸泡3～4h，然后清水漂洗沥干备用。
1.2.2.7漂洗：将护色后的雪莲果放入清水中漂洗3min。
1.2.2.8糖煮、浸泡：水煮沸，分三次加入65%的蔗糖液，投入原料，煮沸后再煮，连同糖液一同冷浸。
1.2.2.9干燥：为防止产品过分黏手，应以净化水将果片表面多余的糖液洗去，然后沥干水分，送入鼓风干燥箱中，烘至果片表面不黏手并稍带弹性为止。在干燥过程中注意翻动果片，使果片受热均匀，防止焦化。
1.2.2.10杀菌与包装：待干燥好的果脯充分摊凉，进一步散发水分后，经紫外线杀菌后真空密封包装。
1.3试验设计
1.3.1单因素试验
苹果酸浓度：固定漂烫时间为10min，漂烫温度为80℃，分别设定苹果酸浓度为0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，探讨苹果酸浓度对雪莲果脯雪莲果脯品质的影响。
酒石酸浓度：固定漂烫时间为10min，漂烫温度为80℃，分别设定酒石酸浓度为0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，探讨酒石酸浓度对雪莲果脯雪莲果脯品质的影响。
柠檬酸浓度：固定漂烫时间为10min，漂烫温度为80℃，分别设定柠檬酸浓度为0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%，探讨柠檬酸浓度对雪莲果脯雪莲果脯品质的影响。
漂烫时间：固定漂烫温度为80℃，柠檬酸浓度为0.5%，分别设定时间为6min、8min、10min、12min、14min，探讨时间对雪莲果脯雪莲果脯品质的影响。
漂烫温度：固定漂烫时间为10min，柠檬酸浓度为0.5%，分别设定温度为60℃、70℃、80℃、90℃、100℃，探讨漂烫温度对雪莲果脯雪莲果脯品质的影响。
1.3.2优化试验
在单因素试验的基础上，根据响应面中的Box-Behnken的中心组合设计原理[12]，选择漂烫时间（X 1）、漂烫温度（X 2）和柠檬酸浓度（X 3）为响应面优化的考察因素，以感官评分为响应值，对雪莲果脯雪莲果脯雪莲果脯的漂烫护色工艺参数进行优化。
1.4果脯品质评价
感官评定：采用综合评分法对产品的色泽、表形、气味、酸甜度、软硬度及黏牙等项目进行综合评分，统计评分结果，进行分析。根据相关标准，制定低糖雪莲果脯果脯的感官评分表，见表1。
表1低糖雪莲果脯的感官评分标准
2结果与分析
2.1单因素试验
2.1.1柠檬酸浓度对雪莲果脯品质的影响
由图1可知，感官评分随着柠檬酸浓度的增加而增大，当柠檬酸浓度为0.5%时达最大值，之后随浓度的增大感官评分逐渐减小。有研究表明，由于许多果蔬PPO的最适宜pH值为4.0~7.5，故可通过使用酸化剂处理,降低果蔬组织的pH值,使之偏离酚酶的最适pH,而使酚酶失活或被钝化，从而抑制酶促褐变。常用的酸化剂有柠檬酸、苹果酸、酒石酸，其中最常用的是柠檬酸。柠檬酸也是抗氧化剂，具有特别好的抗氧化作用，但使用过多影响雪莲果的口味，从而影响感官评分，故柠檬酸浓度选择0.5%较适宜。且使用柠檬酸，雪莲果脯品质最理想，因此选择其作为响应面分析的单因素。
2.1.2苹果酸浓度对雪莲果脯品质的影响
由图2可知，感官评分随着苹果酸浓度的增加而增大，当苹果酸浓度为0.5%时达最大值，之后随浓度的增大感官评分趋于平衡，不再增加。苹果酸同样属于酸化剂，但有研究表明，在香蕉汁加工过程中，添加0.5%柠檬酸与香蕉肉一起打浆能明显地抑制香蕉汁的酶促褐变。用0.5%的苹果酸处理香蕉肉，其酶促褐变抑制效果却不比柠檬酸好。同理，实验表明，从感官评分可知，苹果酸浓度变化在漂烫过程对酶促褐变抑制不如柠檬酸，因此不选择。
2.1.3酒石酸浓度对雪莲果脯品质的影响
由图3可知，感官评分随着酒石酸浓度的增加而增大，当苹果酸浓度为0.5%时也达最大值，之后随浓度的增大感官评分不再有明显变化。酒石酸同样属于酸化剂，其实验结果同苹果酸相同，酒石酸浓度变化在漂烫过程对酶促褐变也不如柠檬酸，因此也不选择。
2.1.4漂烫时间对雪莲果脯品质的影响
由图4可知，随着漂烫时间的增大，感官评分明显增高，当时间大于10min时，感官评分逐渐减小。有研究表明，烫漂处理是抑制酶活性最简单最直接的方法。烫漂的关键是在最短时间内达到钝化酶的要求，否则过度加热容易煮烂果片，有蒸煮味，影响质量。在70℃～95℃下加热约7s，即可使大部分多酚氧化酶失活；在80℃加热10min或在沸水中保持2min可使多酚氧化酶完全失活。但是，果蔬组织不耐热，必须严格控制灭酶的温度和时间。故漂烫时间选择10min较适宜。
2.1.5漂烫温度对雪莲果脯品质的影响
由图5可知，当漂烫温度在60℃~80℃范围内时，感官评分随温度的增大而增加。当温度达到80℃时感官评分最高。当温度继续增大时，感官评分开始减少，温度过高影响了雪莲果脯雪莲果脯的硬度，造成的感官评分减少。有研究表明，当温度为25℃~45℃时，雪莲果的PPO[15]活性随温度的上升逐渐增强，在温度为40℃时，雪莲果PPO活性最强，即其最适温度为40℃；当温度升至50℃及以上时，PPO的活性得到很大程度的抑制，并随温度的上升，PPO活性逐渐下降，可见，温度对雪莲果多酚氧化酶活性的影响是双重的。当温度低于40℃时，以催化酶促反应为主；当温度高于40℃时，以钝化活性为主。这是由于PPO的本质是一种蛋白质，当温度过高时维持其活性的三维结构的完整性和稳定性将受到破坏，使PPO酶钝化。即高温可抑制多酚氧化酶的活力。因此选漂烫温度为80℃比较适宜。
2.2漂烫工艺优化
2.2.1优化试验及试验结果
根据Box-Benhnken中心组合试验设计原理，依据上述单因素试验结果，确定漂烫时间(X 1)、漂烫温度(X 2)和柠檬酸浓度(X 3)三个因素水平，以感官评分(Y)为指标，设计三因素三水平的Box-Benhnken中心组合试验。试验因素水平见表2，试验设计方案及结果见表3。
表2Box-Behnken试验设计因素水平
表3Box-Behnken试验设计及试验结果
2.2.2模型的建立与显著性检验
利用SAS9.1软件对表2中试验数据进行二次线性回归拟合，得到数学模型：Y 1 =85.56667+2.1875X 1 +2.05X 2 +2.8125X 3 -1.125X 1 X 2 -0.9X 1 X 3 -1.025X 2 X 3 -4.783333X 1 2-4.108333X 2 2-3.633333X 3 2
表4回归统计分析
注：“*”表示显著（0.01<Prob<0.05）,“**”表示极显著(Prob<0.01)
从表4可看出模型极显著(Prob=0.0001)，因变量与所考察自变量之间的线性关系显著(R 2 =0.9948)，模型调整确定系数R Adj 2 =0.9854，说明该模型能解释98.54%响应值的变化，拟合程度较好，失拟项P=0.163442不显著(Prob>0.05)，说明本试验所得二次回归方程高度显著，能很好地对响应值进行预测。一次项X 1、X 2、X 3及二次项X 1 2 、X 2 2、X 3 2表现为极显著，交互项X1X2、X1X3和X2X3表现显著，说明它们对响应值影响极大，且所考察因素对响应值影响不是简单的一次线性关系。F值的大小可以表明：各个因素对感官评分影响的大小为：漂烫温度>漂烫时间>柠檬酸浓度，交互因素影响大小顺序：X1X2>X2X3>X1X3。
2.2.3响应面图形分析
漂烫时间(X 1)、漂烫温度(X 2)、柠檬酸浓度(X 3)交互作用的响应面及等高线图，如图6-8所示，直观地反映了各因素对响应值的影响，从响应面的最高点和等高线可以看出在所选的范围内存在极值，响应面的最高点同时也是等高线中的最小椭圆的中心点。此外，曲面越陡，影响越大，反之，影响就小。等高线的形状可反映出交互效应的强弱，椭圆形表示两因素交互作用显著，而圆形则与之相反。从图6-图8可以看出，各个因素之间的交互作用显著。
图6可知，漂烫温度和漂烫时间的增大，感官评分先增大后减小，漂烫时间的曲面比漂烫温度的曲面陡，因此，漂烫温度影响大于漂烫时间。图7可知，随着柠檬酸的浓度和漂烫时间的增大，感官评分先增大后减小，漂烫时间的曲面比柠檬酸浓度陡，因此，漂烫时间的影响大于柠檬酸浓度。图8可知，随着柠檬酸浓度和漂烫温度的增大，感官评分先增大后减小，漂烫温度的曲面陡与柠檬酸浓度的曲面，因此，漂烫温度的影响大于柠檬酸浓度。所以，各因素的影响大小：漂烫温度>漂烫时间>柠檬酸浓度，与方差分析表的结果一致。
2.2.4最佳工艺参数的求解
为进一步求得各因素的最优条件，对回归方程求一阶偏导，得到优化的漂烫工艺条件，漂烫时间(X 1)、漂烫温度（X 2）和柠檬酸浓度（X 3）对应的编码值分别为0.17518、0.18316和0.33951，利用编码公式将上述编码值转变为实际参数，得漂烫时间为10.35min，漂烫温度为81.83℃，柠檬酸浓度为0.53%，理论感官评分可达：86.42344
考虑实际操作性，故选定调整后工艺参数为得漂烫时间为10min，漂烫温度为82℃，柠檬酸浓度为0.53%，平行分析三次，取平均值，感官评分为86.2分，与理论值相差不大。
2.2.5验证性试验
选定优化工艺参数：漂烫时间10min、漂烫温度82℃、柠檬酸浓度为0.53%进行3组平行验证性试验，结果分别为86.4、85.9、86.3，取平均值为86.2，与预测值仅差0.2。因此采用响应面分析法优化得到的工艺参数准确可靠，有较强的实用价值。
3结论
采用控制预处理条件，抑制雪莲果的酶促褐变。通过单因素试验和中心组合设计优化试验对雪莲果酶促褐变抑制工艺进行优化，分析得出不同酸化剂对雪莲果脯具有不同酶促褐变效果，最终选择优化条件为：漂烫时间为10min、漂烫温度为82℃、柠檬酸浓度为0.53%，在此条件下感官评分可达86.2。在本试验范围内建立的二次线性回归模型准确有效，对实验拟合较好，有一定的指导和应用价值。
实施例1
雪莲果脯的漂烫护色方法，包括如下步骤：
（1）原料的挑选：选九成熟的雪莲果，果实饱满，无畸形，无虫害，无霉变，表面无裂口，水分充足，含糖量高，果肉为黄色，大小均匀的新鲜雪莲果；
（2）去皮：用不锈钢刀人工去皮后再用清水冲洗，并浸泡在水中，以免与空气接触发生褐变；
（3）预护色：将洗净、去皮后的雪莲果立即放入1.5wt%的盐水中浸泡5min后在沸水中漂烫10s，进行预护色处理；
（4）漂烫：将鲜切果片放入82℃、0.53wt.%柠檬酸溶液中漂烫10min，灭酶杀菌，热烫后立即浸于冷水中急速冷却；
（5）切块：切成大小均一的果块；
（6）护色硬化：将烫漂好的果片放入1.0wt%食盐、0.05wt%柠檬酸、0.1wt%氯化钙组成的护色硬化液中常温浸泡4h，然后清水漂洗沥干备用；
（7）漂洗：将护色后的雪莲果放入清水中漂洗3min；
（8）糖煮、浸泡：水煮沸，分三次加入65wt%的蔗糖液，投入原料，煮沸后再煮，连同糖液一同冷浸；
（9）干燥：为防止产品过分黏手，应以净化水将果片表面多余的糖液洗去，然后沥干水分，送入鼓风干燥箱中，烘至果片表面不黏手并稍带弹性为止，在干燥过程中注意翻动果片，使果片受热均匀，防止焦化；
（10）杀菌与包装：待干燥好的果脯充分摊凉，进一步散发水分后，经紫外线杀菌后真空密封包装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (1)
1.一种雪莲果脯的漂烫护色方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
（1）原料的挑选：选九成熟的雪莲果，果实饱满，无畸形，无虫害，无霉变，表面无裂口，水分充足，含糖量高，果肉为黄色，大小均匀的新鲜雪莲果；
（2）去皮：用不锈钢刀人工去皮后再用清水冲洗，并浸泡在水中，以免与空气接触发生褐变；
（3）预护色：将洗净、去皮后的雪莲果立即放入1.5wt%的盐水中浸泡5min后在沸水中浸漂10-30s，进行预护色处理；
（4）漂烫：将预护色后果片放入82℃、0.53wt.%柠檬酸溶液中漂烫10min，灭酶杀菌，热烫后立即浸于冷水中急速冷却；
（5）切块：切成大小均一的果块；
（6）护色硬化：将烫漂好的果片放入1.0wt%食盐、0.05wt%柠檬酸、0.1wt%氯化钙组成的护色硬化液中常温浸泡3～4h；
（7）漂洗：将护色后的雪莲果放入清水中漂洗3min，沥干备用。
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